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Endotelio

El endotelio ( pl.: endotelio ) es una capa única de células endoteliales escamosas que recubren la superficie interior de los vasos sanguíneos y linfáticos . [1] El endotelio forma una interfaz entre la sangre o la linfa circulante en el lumen y el resto de la pared del vaso.

Las células endoteliales que están en contacto directo con la sangre se denominan células endoteliales vasculares, mientras que las que están en contacto directo con la linfa se denominan células endoteliales linfáticas. Las células endoteliales vasculares recubren todo el sistema circulatorio , desde el corazón hasta los capilares más pequeños .

Estas células tienen funciones únicas que incluyen la filtración de líquidos , como en el glomérulo del riñón, el tono de los vasos sanguíneos , la hemostasia , el reclutamiento de neutrófilos y el tráfico de hormonas. El endotelio de las superficies interiores de las cámaras del corazón se llama endocardio . Una función deteriorada puede provocar graves problemas de salud en todo el cuerpo.

Estructura

El endotelio es una capa delgada de células individuales planas ( escamosas ) que recubren la superficie interior de los vasos sanguíneos y linfáticos . [1]

El endotelio es de origen mesodérmico . Tanto los capilares sanguíneos como los linfáticos están compuestos por una sola capa de células endoteliales denominada monocapa. En las secciones rectas de un vaso sanguíneo, las células endoteliales vasculares suelen alinearse y alargarse en la dirección del flujo de líquido. [2] [3]

Terminología

El modelo fundamental de la anatomía , un índice de términos utilizados para describir las estructuras anatómicas, hace una distinción entre células endoteliales y células epiteliales en función de los tejidos a partir de los cuales se desarrollan, y establece que la presencia de vimentina en lugar de filamentos de queratina las separa de las células epiteliales. [4] Muchos consideraban que el endotelio era un tejido epitelial especializado. [5]

Función

El endotelio recubre la pared interna de los vasos, como se muestra aquí.
Vista microscópica que muestra el endotelio (en la parte superior) dentro del corazón .

El endotelio forma una interfaz entre la sangre o la linfa circulante en el lumen y el resto de la pared vascular. Esto forma una barrera entre los vasos y los tejidos y controla el flujo de sustancias y líquidos dentro y fuera de un tejido. Esto controla el paso de materiales y el tránsito de glóbulos blancos dentro y fuera del torrente sanguíneo. Los aumentos excesivos o prolongados de la permeabilidad del endotelio, como en los casos de inflamación crónica, pueden provocar hinchazón de los tejidos ( edema ). La función de barrera alterada también está implicada en la extravasación del cáncer. [6]

Las células endoteliales participan en muchos otros aspectos de la función vascular, entre ellos:

Formación de vasos sanguíneos

El endotelio participa en la formación de nuevos vasos sanguíneos, llamada angiogénesis . [11] La angiogénesis es un proceso crucial para el desarrollo de órganos en el embrión y el feto, [12] así como para la reparación de áreas dañadas. [13] El proceso se desencadena por la disminución del oxígeno tisular (hipoxia) o la tensión de oxígeno insuficiente que conduce al nuevo desarrollo de vasos sanguíneos revestidos de células endoteliales. La angiogénesis está regulada por señales que promueven y disminuyen el proceso. Estas señales pro y antiangiogénicas incluyen integrinas, quimiocinas, angiopoyetinas, agentes sensores de oxígeno, moléculas de unión e inhibidores endógenos. [12] La angiopoyetina-2 trabaja con VEGF para facilitar la proliferación celular y la migración de células endoteliales.

El esquema general de la angiogénesis es

Respuesta inmune del huésped

Las células endoteliales expresan una variedad de genes inmunitarios de una manera específica para cada órgano. [14] Estos genes incluyen mediadores inmunitarios críticos y proteínas que facilitan la comunicación celular con las células inmunitarias hematopoyéticas. [15] Las células endoteliales codifican características importantes de la respuesta inmunitaria celular estructural en el epigenoma y, por lo tanto, pueden responder rápidamente a los desafíos inmunológicos. La contribución a la inmunidad del huésped por parte de células no hematopoyéticas, como el endotelio, se denomina “inmunidad estructural”. [16]

Importancia clínica

La disfunción endotelial , o la pérdida de la función endotelial adecuada, es un sello distintivo de las enfermedades vasculares y a menudo se considera un evento temprano clave en el desarrollo de la aterosclerosis . [17] La ​​función endotelial deteriorada, que causa hipertensión y trombosis, se observa a menudo en pacientes con enfermedad de la arteria coronaria , diabetes mellitus , hipertensión , hipercolesterolemia , así como en fumadores . También se ha demostrado que la disfunción endotelial predice futuros eventos cardiovasculares adversos, incluidos accidente cerebrovascular, enfermedad cardíaca, y también está presente en enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide, la diabetes y el lupus eritematoso sistémico. [18] [19]

La disfunción endotelial es el resultado de cambios en la función endotelial. [20] [21] Después de la acumulación de grasa ( lípidos ) y cuando son estimuladas por la inflamación, las células endoteliales se activan, lo que se caracteriza por la expresión de moléculas como E-selectina, VCAM-1 e ICAM-1, que estimulan la adhesión de células inmunes. [22] Además, los factores de transcripción , que son sustancias que actúan para aumentar la producción de proteínas dentro de las células, se activan; específicamente AP-1 y NF-κB , lo que lleva a una mayor expresión de citocinas como IL-1 , TNFα e IFNγ , que promueve la inflamación. [23] [24] Este estado de las células endoteliales promueve la acumulación de lípidos y lipoproteínas en la íntima, lo que conduce a la aterosclerosis, y el posterior reclutamiento de glóbulos blancos y plaquetas, así como la proliferación de células musculares lisas, lo que lleva a la formación de una estría grasa. Las lesiones formadas en la íntima y la inflamación persistente conducen a la descamación del endotelio, lo que altera la barrera endotelial, lo que produce lesiones y la consiguiente disfunción. [25] Por el contrario, los estímulos inflamatorios también activan la expresión inducida por NF-κB de la deubiquitinasa A20 ( TNFAIP3 ), que se ha demostrado que repara intrínsecamente la barrera endotelial. [26]

Uno de los principales mecanismos de disfunción endotelial es la disminución del óxido nítrico , a menudo debido a altos niveles de dimetilarginina asimétrica , que interfieren con la síntesis normal de óxido nítrico estimulada por L-arginina y, por lo tanto, conduce a la hipertensión. El mecanismo más prevaleciente de disfunción endotelial es un aumento en las especies reactivas de oxígeno , que pueden perjudicar la producción y actividad de óxido nítrico a través de varios mecanismos. [27] La ​​proteína de señalización ERK5 es esencial para mantener la función normal de las células endoteliales. [28] Otra consecuencia del daño al endotelio es la liberación de cantidades patológicas de factor de von Willebrand , que promueven la agregación plaquetaria y la adhesión al subendotelio, y por lo tanto la formación de trombos potencialmente fatales.

El angiosarcoma es un cáncer del endotelio y es poco común, con solo 300 casos por año en los EE. UU. [29] Sin embargo, generalmente tiene un mal pronóstico con una tasa de supervivencia a cinco años del 35 %. [30]

Investigación

El endotelio en el cáncer

Se ha reconocido que las células endoteliales que forman la vasculatura tumoral tienen características morfológicas distintivas, un origen diferente en comparación con el endotelio fisiológico y una firma molecular distintiva, lo que brinda una oportunidad para la implementación de nuevos biomarcadores de angiogénesis tumoral y podría proporcionar nuevos objetivos farmacológicos antiangiogénicos. [31]

El endotelio en la dieta

Una dieta saludable rica en frutas y verduras tiene un impacto beneficioso sobre la función endotelial, mientras que una dieta alta en carnes rojas y procesadas , alimentos fritos, granos refinados y azúcar procesada aumenta la adhesión de las células endoteliales y los promotores aterogénicos. [32] Las dietas ricas en grasas afectan negativamente la función endotelial. [33]

Se ha descubierto que una dieta mediterránea mejora la función endotelial en adultos, lo que puede reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular. [34] [35] El consumo de nueces mejora la función endotelial. [36] [37]

El endotelio en la Covid-19

En abril de 2020 se informó por primera vez de la presencia de elementos virales en las células endoteliales de 3 pacientes que habían fallecido por COVID-19 . Los investigadores de la Universidad de Zúrich y de la Facultad de Medicina de Harvard consideraron estos hallazgos como un signo de endotelitis generalizada en diferentes órganos, una respuesta inflamatoria del endotelio a la infección que puede provocar o al menos contribuir a una falla multiorgánica en pacientes con Covid-19 con comorbilidades como diabetes mellitus, hipertensión y enfermedad cardiovascular. [38] [39]

Historia

En 1865, el anatomista suizo Wilhelm His acuñó por primera vez el término “endotelio”. [40] En 1958, AS Todd, de la Universidad de St Andrews, demostró que el endotelio de los vasos sanguíneos humanos tiene actividad fibrinolítica. [41] [42]

Véase también

Lista de los distintos tipos de células del cuerpo humano adulto

Referencias

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